[发明专利]一种基于邻井历史数据的钻井卡钻风险预警方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于邻井历史数据的钻井卡钻风险预警方法及系统，该方法通过统计目标井所在的区块内各历史井的实时录井数据以及对应的钻井风险记录数据，基于整理后的实时录井数据统计绘制各个钻井工况对应的钻头深度及悬重数据散点分布图；基于其反向绘制反映历史井不同钻头位置对应悬重数据聚集性的密度热力图；进而根据采集的目标井的实时录井数据，利用与目标井工况对应的所述密度热力图分析判定目标井设定时间的卡钻风险。采用该方案，根据易于获取的历史井录井数据和风险记录数据实施，避免了关键参数的间接模型计算，能够克服现有技术中精确度不足及预测效率低的问题，此外该预警方法能直观反映目标井卡钻风险，进一步避免漏报和误报。

技术领域

本发明涉及石油探勘工程技术领域，尤其涉及一种基于邻井历史数据的钻井卡钻风险预警方法及系统。

背景技术

随着勘探开发的不断深入，油气勘探开发难度越来越高，地质状况日益复杂，储层埋深增加，钻井工程面临的复杂情况越来越多，导致处理钻井风险和事故所需的资源量和成本越来越高，实现安全钻井是钻井行业的首要目标，因此需要借助可靠的技术手段对勘探过程中的施工风险进行预警，尤其是钻井过程中卡钻的风险。

钻井作业过程中控制钻井风险一直是行业研究重点，虽然基于已有的研究，在理论上依靠与地层压力、井筒压力、摩阻扭矩等关键参数相关的计算模型可对钻井井下风险进行预警分析，然而与钻井卡钻风险直接相关的井下地层压力、井筒压力、摩阻扭矩等关键参数在钻井过程中无法应用传感器直接测量，只能依靠地面录井数据应用数值计算模型或灰色关联等方法间接计算再应用于卡钻风险预警，由于这些计算模型在建立之初作有诸多假设条件，与真实井下环境存在偏差，同时，井下高频振动、高温高压、钻井液流动等因素也会直接制约使用传感器获取井下状况参数，难以保障获取结果的可靠性，会影响风险预警结果的准确性。

现有技术中也有很一部分勘探工程使用临界阈值进行判别，但是不可避免地出现预警准确率低而误报率高的问题，相应地，钻井现场卡钻风险的识别还可以依靠现场司钻、钻井工程师等少数人员以往的经验，但是这样的识别方法对于专业人员的依赖性过强，且难免出现判别失误和处理不及时的情况，误报率和漏报率居高不下，对于现场工程师和作业人员的参考价值低，无法很好地满足领域内安全钻井的要求。基于该现状，提供一种能够有效提高卡钻风险预警准确度的卡钻预警方法是非常有必要的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于邻井历史数据的钻井卡钻风险预警方法，在一个实施例中，所述方法包括：

步骤S1、统计目标井所在的区块内所有历史井的实时录井数据以及对应的钻井风险记录数据；所述实时录井数据包括钻井过程中实时的钻压、钻头位置、入口流量、转速数据及大钩悬重等各项数据；

步骤S2、依据所述钻井风险记录数据对各历史井的实时录井数据进行整理，并基于整理后的实时录井数据统计绘制各个钻井工况对应的钻头深度及悬重数据散点分布图；

步骤S3、利用密度分布计算方法计算并绘制各钻井工况下钻头深度及悬重数据散点分布图对应的密度热力图；

步骤S4、采集目标井设定时间段内的实时录井数据，依据目标井的实时录井数据确定对应的目标井工况，并基于目标井工况对应的所述密度热力图结合目标井的大钩悬重数据分布判定目标井设定时间的卡钻风险。

优选地，在所述步骤S2中，通过以下操作对各历史井的实时录井数据进行整理：

根据各历史井的钻井风险记录数据选取历史井处于风险发生阶段以及处于风险处理阶段的实时录井数据，将这些数据从原有的实时录井数据中滤除，将剩余的实时录井数据作为各历史井整理后的实时录井数据。

一个实施例中，所述步骤S2中，在绘制各个钻井工况对应的钻头深度及悬重数据散点分布图之前，包括：